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Considere que você atua como professor e pesquisador, coordenando um grupo de pesquisa aplicada em Sistemas Distribuídos. O grupo está desenvolvendo um middleware para garantir a consistência de dados em um ambiente de laboratório virtual, em que múltiplos nós de processamento precisam acessar um arquivo de configuração compartilhado para leitura e escrita. O protótipo atual utiliza um servidor central de bloqueios (locks), mas você identificou que isso gera um gargalo de desempenho e um ponto único de falha. Para corrigir o problema, você instrui seus bolsistas a implementarem o algoritmo distribuído de Ricart e Agrawala, que opera sem coordenador central e baseia-se em difusão de mensagens e relógios lógicos. Com base na especificação técnica desse algoritmo para garantir a exclusão mútua através da comunicação entre processos, qual é a orientação que você deve passar à equipe a respeito de como um nó deve proceder para entrar na seção crítica?
O nó deve enviar uma mensagem de requisição em multicast para todos os outros nós do sistema contendo seu timestamp local e, em seguida, deve aguardar o recebimento de mensagens de permissão de todos os outros nós antes de acessar o arquivo compartilhado.
O processo deve gerar um token de acesso criptografado e enviá-lo para o nó vizinho na topologia de rede em anel; somente o nó que detém esse token em sua memória local pode acessar o arquivo, devendo liberá-lo imediatamente após o término da operação de escrita.
O nó interessado envia uma mensagem de difusão informando que entrará na seção crítica e inicia um temporizador de espera; se não receber nenhuma mensagem de veto (NACK) de outro processo dentro do intervalo de tempo estipulado, ele assume que o acesso é seguro.
O processo solicitante deve consultar uma tabela hash distribuída (DHT) para localizar qual nó detém a cópia mestre do arquivo naquele instante e enviar uma mensagem unicast solicitando o bloqueio exclusivo diretamente a esse detentor temporário.
O nó envia uma mensagem de eleição para todos os processos com identificadores de rede superiores ao dele; se nenhum processo responder com uma mensagem de vivo, ele se autoproclama o novo coordenador e ganha o direito irrestrito de acesso à seção crítica.
Um empreendimento de alta tecnologia pretende trabalhar com o framework Hadoop para o armazenamento e processamento de dados em larga escala. Pretende-se configurar o Sistema de Arquivos Distribuídos do Hadoop (HDFS), de modo que ele atue como um sistema de arquivos bem distribuídos, atuando na camada de armazenamento do Hadoop.
A configuração adequada para esse sistema HDFS ser mais tolerante a falhas é aquela na qual o sistema se encarrega de
criar um diretório no cluster master, para servir de apoio aos dados de armazenamento temporário do sistema distribuído, formando um bloco de arquivos de 64MB associado às aplicações dos clientes, com cada bloco manipulado pelo HDFS.
designar as estruturas de dados como nós, associados às funções de monitoração e execução de dados, pretendendo, com isso, checar falhas de acesso aos nós e permitir o reacesso a um nó perdido.
estruturar os dados recebidos em blocos de 64 MB, de forma a estabelecer uma coleção de pares com a chave de identificação e o valor, que é o dado propriamente dito, sendo a manipulação realizada por funções construídas com linguagens específicas.
particionar os arquivos em blocos de 64 MB e replicar os blocos em três cópias no modo cluster e uma cópia no modo local, alocando os mesmos em servidores diferentes.
providenciar, para cada estrutura de dados, uma conexão ao nó ao qual ela está ligada por meio de um link utilizando o protocolo SSH, de modo a manter uma estrutura básica master-slave entre os nós do sistema distribuído de dados, facilitando a localização dos dados no cluster.
O termo “middleware” refere-se a software de sistemas distribuídos que executa entre as aplicações e o sistema operacional. Dentre as funções do middleware, destaca-se a provisão de transparência em relação aos aspectos de distribuição para os usuários e desenvolvedores de aplicações. Nesse contexto, a chamada “transparência de acesso” refere-se
à revelação de informações sobre os diferentes protocolos utilizados para acesso aos componentes de uma aplicação distribuída.
à ocultação das diferenças entre os protocolos e formatos de dados utilizados para interação com os componentes de uma aplicação distribuída.
ao mecanismo de autorização de acesso aos componentes de uma aplicação distribuída, o qual deve ser administrado de forma transparente para os usuários.
à ocultação do fato de que os componentes de uma aplicação distribuída podem ser migrados de um computador para outro sem afetar seu acesso por parte dos clientes.